中瑞祥紅外露點儀測量方法測量注意 紅外露點儀 利用氣體中的水份對紅外光譜吸收的特性，可以設(shè)計紅外式露點儀。該儀器很難測到低露點，主要是紅外探測器的峰值探測率還不能達到微量水吸收的量級，還有氣體中其他成份含量對紅外光譜吸收的干擾。但這是項很新的術(shù)，對于環(huán)境氣體水份含量的非接觸式在線監(jiān)測具有重要的意義。 半導(dǎo)體傳感器 每個水分子都具有其自然振動頻率，當(dāng)它入半導(dǎo)體晶格的空隙時，就和受到充電激勵的晶格產(chǎn)生共振，其共振頻率與水的摩爾數(shù)成正比。水分子的共振能使半導(dǎo)體結(jié)放出自由電子，從而使晶格的導(dǎo)電率增大，阻抗減小。利用這特性設(shè)計的半導(dǎo)體露點儀可測到-100℃露點的微量水份。 重量法 是種經(jīng)典的測量方法。讓所測樣氣流經(jīng)某干燥劑，其所含水分被干燥劑吸收，確稱取干燥劑吸收的水分含量，與樣氣體積之比即為樣氣的濕度。該方法的優(yōu)點是度，大允許誤差可達0.1%；缺點是具體操作困難，尤其是須得到足夠量的吸收水質(zhì)量（般不小于0.6克），這對于低濕度氣體尤其困難，須加大樣氣流量，結(jié)果會導(dǎo)致測量時間和誤差增大（測得的濕度不是瞬時值）。因而該方法只適合于測量露點-32℃以上的氣體，可以說市場上純粹利用該方法測濕度的儀器較少。 由以上分析可知，重量法的關(guān)鍵是怎樣確測量干燥劑吸收的水分含量，因為直接測量困難，由此衍生了兩種間接測量吸收水含量的方法。 電解法 就是將干燥劑吸收的水分經(jīng)電解池電解成氫氣和氧氣排出，電解電流的大小與水分含量成正比，通過檢測該電流即可測得樣氣的濕度。該方法彌補了重量法的缺點，測量量程可達-80℃以下，且度較好，價格便宜；缺點是電解池氣路需要在使用前干燥很長時間，且對氣體的腐蝕性及清潔性要求較。采用該方法的儀器較多，典型的是美Edgetech 公司的1-C型微水儀和杜邦公司的M303及產(chǎn)的USI系列產(chǎn)品。 振動頻率法 就是將重量法中的干燥劑換用種吸濕性的石英晶體，根據(jù)該晶體吸收水分質(zhì)量不同時振動頻率不同的特點，讓樣氣和標(biāo)準(zhǔn)干燥氣流經(jīng)該晶體，因而產(chǎn)生不同的振動頻率差△f1和△f2，計算兩頻率之差即可得到樣氣的濕度。該方法具有電解法樣的優(yōu)點，且使用前勿須干燥。典型代表儀器是英Michell的QMA系列、美AMETEK公司的560B。 冷鏡法 也是種經(jīng)典的測量方法。讓樣氣流經(jīng)露點冷鏡室的冷凝鏡，通過等壓制冷，使得樣氣達到飽和結(jié)露狀態(tài)（冷凝鏡上有液滴析出），測量冷凝鏡此時的溫度即是樣氣的露點。該方法的主要優(yōu)點是度，尤其在采用半導(dǎo)體制冷和光電檢測術(shù)后，不確定度甚至可達0.1℃；缺點是響應(yīng)速度較慢，尤其在露點-60℃以下，平衡時間甚至達幾個小時，而且此方法對樣氣的清潔性和腐蝕性要求也較，否則會影響光電檢測效果或產(chǎn)生‘偽結(jié)露’成測量誤差。該方法的典型廠家代表是及英Michell公司,美General Eastern公司及瑞士MBW公司等。 阻容法 是種不斷善的濕度測量方法。利用個純鋁棒，表面氧化成層薄的氧化鋁薄膜，其外鍍層多空的網(wǎng)狀金膜，金膜與鋁棒之間形成電容，由于氧化鋁薄膜的吸水特性，導(dǎo)致電容值隨樣氣水分的多少而改變，測量該電容值即可得到樣氣的濕度。該方法的主要優(yōu)點是測量量程可更低，甚至達-100℃，另突出優(yōu)點是響應(yīng)速度非?？欤瑥母傻綕耥憫?yīng)分鐘可達90%，因而多用于現(xiàn)場和快速測量場合；缺點是度較差，不確定度多為±2～3℃。老化和漂移嚴(yán)重，使用3~6個月須校準(zhǔn)。該方法的典型廠家代表為英Alpha濕度儀器公司，愛爾蘭的PANAMETRICS公司及美的XENTAUR公司。但隨著各廠家的不斷努力，該方法正在逐漸得到善，例如，通過改變材料和提藝使得傳感器穩(wěn)定度大大提，通過對傳感器響應(yīng)曲線的補償作到了飽和線性，解決了自動校準(zhǔn)問題。代表產(chǎn)品為英Michell的Easidew系列，采用陶瓷基底的氧化鋁電容及C2TX微處理器 測量注意 鏡面污染對露點測量的影響 在露點測量中，鏡面污染是個突出的問題，其影響主要表現(xiàn)在兩個方面；是拉烏爾效應(yīng)，二是改變鏡面本底放射水平。拉烏爾效應(yīng)是由水溶性物質(zhì)成的。如果被測氣體中攜帶這種物質(zhì)(般是可溶性鹽類)則鏡面提前結(jié)露，使測量結(jié)果產(chǎn)生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒，如灰塵等，則會增加本底的散射水平，從而使光電露點儀發(fā)生零點漂移。此外，些沸點比水低的容易冷凝的物質(zhì)(例如有機物)的蒸氣，不言而喻將對露點的測量產(chǎn)生干擾。因此，無論何種類型的露點儀都應(yīng)防止污染鏡面。般說來，業(yè)流程氣體分析污染的影響是嚴(yán)重的。但即使是在純氣的測量中鏡面的污染亦會隨時間增加而積累。 測量條件的選擇 在露點儀的設(shè)計中要著重考慮直接影響結(jié)露過程熱質(zhì)交換的各種因素，這個原則同樣適用于自動化程度不太的露點儀器操作條件的選擇。這里主要討論鏡面降溫速度和樣氣流速問題。 1.被測氣體的溫度通常都是室溫。因此當(dāng)氣流通過露點室時然要影響體系的傳熱和傳質(zhì)過程。當(dāng)其它條件固定時，加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質(zhì)。特別是在行低霜點測量時，流速應(yīng)適當(dāng)提，以加快露層形成速度，但是流速不能太大，否則會成過熱問題。這對制冷率小的熱電制冷露點儀尤為明顯。流速太大還會導(dǎo)致露點室壓力降低而流速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點測量中選擇適當(dāng)?shù)牧魉偈且模魉俚倪x擇應(yīng)視制冷方法和露點室的結(jié)構(gòu)而定。般的流速范圍在0.4~0.7L﹒min-1之間。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測氣體入露點室之前行預(yù)冷處理。
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